供热采暖节能技术及其应用

　　摘要：结合笔者从事暖通设计方面的工作经验，对当前的一些供热采暖节能技术进行了介绍。总结了供热采暖技术的特点。最后，对节能型建筑天棚低温辐射采暖制冷技术的应用进行了介绍。

　　关键词：供热取暖；节能技术

　　Abstract: Combining the hvac design in the experience, the current some heating energy saving technology are introduced in this paper. Summarizes the characteristics of the heating technology. Finally, the energy-saving building ceiling low temperature radiant heating refrigeration technology application are introduced in this paper.

　　Keywords: heat supply; Energy saving technology

　　1. 引言

　　供热采暖是指为了保持建筑物内适度的温度和舒适的环境，利用供热采暖系统，以不同的热媒向室内供给热量。供热采暖系统主要包括热源、热媒输送和散热设备三部分。

　　通常主要热源生产是以燃煤、燃气、燃油等锅炉和电锅炉、地热、水源、气源、地源热泵等。其中，集中燃煤供热在我国应用较为普遍。近年来，随着环保要求的提高，以燃煤为主的供热局面正逐渐改变，取而代之的是气、电等清洁能源，而且地热、热泵技术正在逐步占据一定的位置。

　　采暖方式目前也有新的发展，从传统的散热器方式发展到天棚、地板采暖，媒介均以低温辐射为主，其中以能耗低、舒适度高的地板热水低温辐射采暖方式较受欢迎。

　　2. 供热采暖技术及特点

　　1）集中燃煤锅炉房是目前应用较广的方式，其优点是便于集中管理、运行成本低，得到大面积应用。2） 热力能源利用率高，便于集中管理，污染小，运行成本低。3）燃油采暖环境效益比燃煤好，锅炉效率高，自动化水平高，运行管理人员劳动强度低。4）分散燃气锅炉房目前在应用较多，其显著优点是环境效益好，锅炉效率高，节能锅炉自动化水平高，运行管理人员劳动强度低。 5）燃气壁挂式采暖炉具有用户调节方便、节能、便于计量和收费，无锅炉占地（占用一定建筑空间），节省热网投资，可将集中锅炉房的一次性大量投资变为灵活的分散投资等优点而应用较多。 6）楼栋式燃气锅炉房优点突出，环境效益好，节能、节省热网投资，节省锅炉房占地，锅炉自动化水平高，运行管理人员劳动强度低等。 7）直燃机的特点突出，可以冷热两用，具有较高的自动化程度，全年利用小时数大，环境效益好。8）蓄热式电锅炉优点突出，不排放有害气体，没有废弃物，无污染、无噪声，有利于环境保护，既能削峰填谷，又可充分利用低谷电价，达到经济运行的目的，使用户和电力部都得到效益，自动化程度高，运行安全可靠。9）直接用电采暖就是在采暖区域直接用电热设备加热采暖，直接用电采暖方式很多，如电暖气、低温辐射电热膜等，其特点是灵活方便，易于控制，无需水等作热媒，无外部管网建设，投资较低，无污染，环境效益好，便于计量、收费，管理方便。

　　近年来，出现了一些环保、节能的采暖方式，如利用水源热泵技术、地源热泵技术、气源热泵技术等供热采暖，地热的梯级利用技术逐渐被接受。今后，我国建筑采暖制冷技术必将沿着节能、环保的方向发展。

　　3. 供热采暖节能技术

　　3.1区域集中供热节能技术

　　区域集中供热节能技术主要是供热锅炉房节能技术。锅炉运行实践证明，在正常技术条件下，一些锅炉可长期稳定在75%以上热效率工况下运行，锅炉设备利用率较全国平均水平可提高40%，热效率提高13%。这两种指标的综合效益是，不但节约燃料、电能、运输、人力等，还减轻了对环境的污染、节约了初投资，其中包括设备投资、建筑投资、土地面积等。锅炉房节能除上述两种硬指标外，还有锅炉辅机节电、降低锅炉设备和辅机的储备系数，合理利用投资等。可见，锅炉房设计中锅炉容量配置合理的情况下，供热锅炉房节能潜力巨大[1]。

　　3.2低温热水地板辐射采暖技术

　　地面辐射采暖系统是采用低温热水形式供热，以不高于60℃的热水作为热媒，将加热理设于地板中，热水在管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热。该系统具有舒适、卫生、节能、不影响室内观感和不占用室内使用面积和空间，并可以分室调节温度，便于与户计量[2,3]。

　　3.3节能型建筑天棚低温辐射采暖制冷技术

　　节能型建筑天棚低温辐射采暖制冷系统主要是取代暖气片及户式空调系统，应用辐射的传热效率高，比对流和导热的方式快。天棚辐射采暖制冷是将聚丁烯盘管敷设在顶部混凝土板内，通过载体的不断循环加热或对顶板降温，传热以辐射为主的新方法。在夏季将冷水通入埋在混凝土中的聚丁烯盘管里，冷水在夏季供水温度为20℃，回水温度为22℃，通过2℃温差来吸收室内热量，有效地解决了夏季降温问题；而在冬季，聚丁烯盘管内供水温度为28℃，回水温度为26℃，同样是通过2℃温差来向室内辐射热量，其均匀的温度创造了最佳的舒适环境，取得良好的经济效益和社会效益[4]。

　　4. 工程应用

　　4.1适用范围

　　适用于寒冷、炎热及高温度及高湿度地区。各类工业和民用建筑的天棚采暖和制冷系统，特别适用于高舒适度低能耗建筑的采暖和制冷系统。

　　4.2材料性能

　　主要材料为聚丁烯管，管径分25mm和32mm两种。管外表不得有划痕。聚丁烯管管之间用丙烯酸酯型密封乳胶连接。材料性能符合规范要求。系统运行时管内通20℃~28℃ 的水，最大水压为7~8kg。

　　在此工作压力下，该管使用年限与整楼的使用年限与建筑物的使用年限相同。采用聚丁烯管用于天棚采暖降温系统将比其他管材要有更高的保险系数，聚丁烯管能保证在几十年后仍能承受较大的压力而不出现损坏。

　　4.3工艺原理

　　天棚低温辐射采暖制冷系统是一种低能耗采暖制冷设备，它的工作温度控制在20℃~28℃这个低温范围之内，采用"辐射"这种高效热交换方式。本系统采用埋设在混凝土楼板（天棚）中的聚丁烯管内流通循环水对天棚加热或降温，天棚再向室内进行辐射的方式进行工作。夏季供应空调冷水，供水水温为20℃，回水水温为22℃；冬季供应采暖热水，供水水温为28℃，回水水温为26℃。本系统传热介质为低温热水，属环保、节能型项目。

　　4.4天棚采暖制冷系统构造

　　本系统是将聚丁烯管埋设于200mm厚楼板现浇层的下铁之上、水电管线及上铁之下的混凝土中，如图1所示，通过辐射方式进行热交换。

　　图1天棚采暖制冷系统构造示意图

　　5. 结语

　　世界各国能耗总量中建筑业占重要地位。工业发达国家建筑能耗占总能耗的42％~45％，中国占全世界总能耗的25％。建筑能耗包括材料生产能耗、建筑施工能耗以及使用能耗几大部分，使用能耗包括供热、空调、照明、供水及其他能耗，使用能耗又大大超过建造能耗。本文就当前的一些供热采暖节能技术进行了介绍。总结了供热采暖技术的特点。最后，对节能型建筑天棚低温辐射采暖制冷技术的应用进行了介绍。

　　参考文献：

　　[1] 贾奕男. 供热锅炉房节能设计[J]. 应用能源技术, 2008, 05: 15-19.

　　[2] 董金琴. 低温地板辐射采暖的应用[J]. 包钢科技, 2008, 06: 9-12.

　　[3] 孙秋红. 低温热水地板供暖系统简述[J]. 林业科技情报,2006,19（4）：48-49.

　　[4] 刘鹏. 辅热太阳能低温热水地板辐射采暖系统研究[D]. 河南农业大学,2011,19（4）：48-49.